Сварка латуни, меди, бронзы, сварка цветных металлов. Сварка бронзы и латуни

Сварка латуни и бронзы

Сварка латуни — это довольно-таки сложный процесс. Он затрудняется тем, что один из компонентов состава латуни, цинк, во время нагревания плавится и испаряется. В связи с этим страдает прочность будущего изделия. Кроме того, пары, выделяющиеся при испарении цинка, пагубно влияют на здоровье рабочего. Выход был найден относительно недавно. Ввиду данных недостатков процесса была придумана и опробована технология, получившая наименование «быстрая сварка латуни аргоном». Эта технология стала настоящим прорывом в осуществлении данного рода деятельности.

Сварка латуни опасна для здоровья человека, так как ее пары являются ядовитыми.

Многие неопытные сварщики, при поставленной задаче произвести сварку деталей из латуни, предпочтут традиционный метод. Однако этот процесс не будет столь эффективным и простым. Забегая вперед, отметим, что такой горе-любитель сварочных работ получит лишь испорченный материал и пониженную самооценку. Для того чтобы избежать фиаско, следует учесть некоторые моменты, о которых речь пойдет чуть ниже.

Сварка латуни: технология

Как известно, латунь — это металл, созданный из сплава меди и цинка. Процесс получения соединения латуни является очень трудным, так как при сварке цинк довольно-таки легко испаряется. К тому же во время испарения цинк окисляется и становится чрезвычайно опасной, практически не поддающейся плавке окисью.

При работе с латунью обязательно используйте респиратор.

Во время сварки латуни следует соблюдать правила безопасности, такие как работа в респираторе, а также наличие в помещении, в котором будет осуществляться процесс сварки, совершенной и исправной системы вентиляции. Чуть ниже будут рассмотрены основные технологии сварки латуни, при которых результат будет устраивать работника, а процесс работы будет наиболее безопасным и простым.

Теперь стоит более подробно дать определение понятию «сварка аргоном». Сварка аргоном — процесс сварки, который осуществляется с использованием газа аргона, в качестве нагрева газа используется электрическая дуга, получившая название аргонодуговая. Активно применяется при сварке латуни и бронзы.

Использование аргонодуговой сварки латуни целесообразно при деталях, имеющих толщину более пяти миллиметров, причем данный процесс осуществляется очень быстро. Электропровод следует поместить в устройство горелки, которое проводит электричество. Края, в отношении которых осуществляется пайка, расплавляются благодаря воздействию электродуги.

Прежде чем осуществлять сварку латуни аргоном, будущую деталь нужно зачистить до металлического блеска. К тому же во время сварки аргоном нужно соблюдать главное условие осуществления данного технологического процесса. Результатом такой очистки должна стать деталь, не имеющая окисленных частей, убрать их можно с помощью азотной кислоты. После избавления от окислов деталь тщательно промывают под струей горячей воды и просушивают.

Вернуться к оглавлению

Советы будущему сварщику латуни

Во время сварки аргоном следует соблюдать некоторые правила, позволяющие осуществить данный процесс наиболее качественно:

Схема сварки латуни горелкой.

Латунь варить следует «участками», а не сплошняком: так латунь прогорает, и куски металла отлетают от основания.

Пайка латуни должна осуществляться с использованием «12-го» перехлеста, отдельными валиками. При сплошной варке прогорает отверстие, и латунь начинает «выстреливать».
Во время заварки кратера нужно постепенно уменьшать напряжение, одновременно увеличивая длину дуги, а потом отвести ее в сторону.
Сварной шов заполняется полностью, на всю его высоту. Если же шов «подваривать», то это поспособствует глобальному испарению цинка. И как следствие, появлению разнообразных дефектов.
Для уменьшения испарения цинка можно использовать пламя с избыточной подачей кислорода, а также применять специальные присадочные материалы, которые легированы такими веществами, как кремний, алюминий, бор. Эти вещества образуют покров из шлака, а он, в свою очередь, не дает цинку испаряться.

Еще одной особенностью варки латуни является возникновение необычного шума, проявляющегося в виде треска, и еще появления необычной окраски дуги, что связано с активным выделением паров цинка.

Кроме того, латунь, которая содержит большое количество цинка, сварке не поддается, так как цинк, особенно если он ненадлежащего качества, начинает закипать и очень быстро испаряться. А это чревато образованием неаккуратного сварного шва.

Так как сварка латуни — это высокотоксичный процесс, то в домашних условиях работу следует проводить на открытом воздухе.

Вернуться к оглавлению

Преимущества соединения латуни аргоном

Теперь же стоит отметить преимущество ведения сварочных работ латуни с помощью газа аргон:

Ориентировочные режимы сварки латуни.

Производство эстетически сложных изделий.
Нет необходимости в использовании электродов и флюсов.
В результате сварки получаются высококачественные, эстетичные, прочные швы.
Нет надобности в зачистке детали от шлаков.
Кромки разрезов, подвергшиеся воздействию аргона, защищены от различного рода нитридных, оксидных и прочих пленок. Все отходы во время пайки легко выдуваются струей аргона.
Пожалуй, самый чистый и высококачественный процесс металлообработки, так как выделение сварочных аэрозолей минимально.
С помощью данного метода осуществляется сварка бронзы. При обработке бронзы аргоном металл получает усовершенствованную прочность. Стоит сказать, что сварка бронзы аргоном — довольно эффективный метод обработки этого металла.

С помощью аргоновой сварки умельцы способны соединить как малые, так и крупномасштабные конструкции.
Аргон не только способен соединять плохосоединяющиеся металлы, но и восстанавливает объем изношенных поверхностей детали путем наплавки. Это позволяет существенно продлить срок службы такой детали.
Сварка аргоном может осуществляться и при малой подаче электричества. Более того, данный метод позволяет варить и детали, сделанные из тонколистового металла.

Таким образом, исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что сварка латуни — это процесс, который требует некоего «разнообразия». Например, к методам данного разнообразия относится сварка не посредством электродов и флюсов, которые проводят «силу тока», а посредством специального газа, который имеет название аргон.

В свою очередь, аргон способствует более эстетичному оформлению сварного шва: он становится аккуратным, красивым и своеобразно-уникальным.

Также необходимо сказать и о том, что сварка аргоном — более эргономичный процесс, который можно проводить в жилом помещении. Сама же сварка осуществляется намного легче и быстрее традиционной.

expertsvarki.ru

Газовая сварка латуни и бронзы

Сварка латуни. Газовая сварка чаще используется для сварки латуни, чем сварка латуни электрической дугой, так как сваривать латунь электросваркой труднее. Основное затруднение при сварке состоит в значительном испарении из латуни цинка, испарение начинается при 900°С. Поэтому если латунь перегреть, то из за испарения цинка, шов получится пористым, а при перегреве может испариться до 25% содержащегося в латуни цинка. Другой причиной пористости шва при сварке латуни является поглощение расплавленной латунью водорода сварочного пламени, и неуспевающий выйти при застывании латуни водород, образует в шве газовые пузырьки. Пары цинка, попадая в газовые пузырьки и расширяясь в них, увеличивают их размеры и образуют поры, значительно ухудшающие прочность шва.

Для уменьшения испарения цинка, сварку латуни ведут пламенем с избытком кислорода до 30 — 40%, то есть на 1 м³ ацетилена подаётся от 1,3 до 1,4 м³ кислорода. В этом случае на поверхности металла сварочной ванны образуется жидкая плёнка окиси цинка, которая уменьшает его испарение. Избыток кислорода так же окисляет основную часть свободного водорода, и из за этого поглощение водорода жидким металлом (латунью) резко уменьшается.

Для удаления из сварочной ванны окислов меди и цинка, применяют флюсы следующих составов: борная кислота 35%, плавленая техническая бура 50% и фосфорнокислый натрий 15%. Можно использовать и более простой флюс, состоящий из 80% борной кислоты(можно найти в аптеке) и 20% технической буры. Эти флюсы так же пригодны для наплавке стальных и чугунных деталей латунью(подробнее о сварке чугуна латунью читаем в этой статье). В качестве флюса при газовой сварке латуни можно применять только одну прокаленную буру, которую разводим водой (лучше дистиллированной)и в виде пасты наносим кистью на кромки. Кромки перед сваркой советую тщательно зачистить металлической щёткой(одетой на шлиф-машинку) до блеска. Подготовку кромок латунных листов смотрим в таблице, приведённой сбоку.

Теплопроводность латуни выше теплопроводности низкоуглеродистой стали примерно на 70%. И казалось бы при сварке латуни следует применять более мощное сварочное пламя, чем при сварке стали такой же толщины. Но более мощным пламенем легче перегреть металл сварочной ванны и увеличить испарение цинка, в результате чего шов будет пористым. Поэтому при сварке латуни мощность пламени выбираем такую же, как и при сварке стали, то есть 100 — 120 дм³/ч ацетилена на 1 мм толщины листа.(подробнее о выборе мощности пламени читаем здесь). Так же следует учесть, что для снижения испарения цинка и уменьшения поглощения водорода расплавленной латунью, конец ядра пламени держим от свариваемого металла на расстоянии в 2 — 3 раза большем, чем при сварке стали. Пламя направляем на сварочную проволоку, которую держим под углом 90° к оси мундштука горелки(как и при аргонно-дуговой сварке). Конец проволоки время от времени погружаем во флюс и подсыпаем его в сварочную ванну, а так же на края шва. Сварку ведём по возможности быстро(чем быстрее, тем меньше перегрев).

Для газовой сварки латуни разработано несколько марок латунной проволоки, которая содержит раскислители кремний и олово. Составы этих проволок приведены в таблице. В качестве флюсов при сварке этими проволоками применяют прокаленную буру или газообразный флюс БМ-1. Газовая сварка с применением проволок данных марок даёт чистую сварочную ванну, плотный беспористый шов и незначительное выделение паров цинка, что уменьшает вредность процесса сварки латуни. Пламя применяем окислительное с избытком 30 — 40% кислорода в смеси.

Для сварки латуни (особенно марок Л62 И Л68) разработана ещё при Союзе самофлюсующая присадочная проволока марки ЛКБО62-02-004-05, которая содержит 60,5 — 63,5% меди; 0,15 — 0,2% кремния; 0,03 — 0,07% бора; 0,4 — 0,65 олова, а остальное цинк. Входящие в состав проволоки кремний и олово являются раскислителями, а бор выполняет функцию флюса. При газовой сварке латуни этой проволокой потери цинка практически отсутствуют, повышается производительность сварки, так как ни подсыпать флюс, ни погружать в него проволоку не требуется. После сварки латуни, шов для повышения плотности советую проковать, заглаживая усиление заподлицо с основным металлом и если латунь содержит менее 60% меди, то проковку желательно произвести при нагреве шва до 650°С, а если в латуни меди больше 60%, то можно проковать шов и в холодном состоянии.

После проковки желательно применить отжиг при 600 — 650°С, с последующим медленным охлаждением, что сделает металл шва мелкозернистым и уберёт влияние наклёпа. При отжиге нужно следить, чтобы не превысить вышеуказанную температуру, а то при большей температуре возможно частичное испарение цинка. Для латунных сварных изделий можно применить так же отжиг при температуре всего 260 — 280°С, который не поменяет структуры металла, но уберёт остаточные внутренние напряжения в латуни, что предохранит её от последующего растрескивания.

Выделяющиеся при сварке латуни обычной проволокой белые пары окиси цинка вредны для организма человека. Поэтому при сварке латуни обычной проволокой , советую использовать качественный угольный респиратор фирмы ЗМ, и при сварке использовать вытяжную вентиляцию или работать на открытом воздухе. Ведь всё преимущество газовой сварки — это ненадобность электрической сети и поэтому лучше работать рядом с гаражом на свежем воздухе.

Газовая сварка бронзы. Сварку применяют при ремонте литых изделий из бронзы, наплавке работающих на трение поверхностей деталей слоем антифрикционных бронзовых сплавов. Желательно, особенно при сварке массивных деталей перед сваркой подогреть детали до 450°С. Подогрев необходим для предупреждения трещин. Следует иметь в виду, что при нагреве повышается хрупкость бронз, поэтому при сварке изделие нужно хорошо закрепить и не допускать толчков и ударов детали.

Сварочное пламя должно быть восстановительным, так как при окислительном пламени увеличивается выгорание олова из бронзы, а так же кремния и алюминия. Образующиеся окислы затрудняют сварку и шов получается пористым с шлаковыми включениями. Чтобы не перегревать металл, пламя держат на таком же расстоянии от сварочной ванны, как и при сварке латуни. В качестве присадочного материала используем прутки или проволоку близкие по составу к свариваемому металлу. Для раскисления в присадочную проволоку вводят до 0,4% кремния. Мощность пламени должна быть 100 — 150 дм³/ч ацетилена на 1 мм толщины основного металла.

Для защиты металла от окисления и удаления окислов применяем флюсы тех же составов, что и при сварке меди и латуни. Для алюминиевых бронз применяем флюсы, содержащие хлористые и фтористые соединения натрия, бария, калия и лития, то есть тех же составов, что и для алюминия( о сварке алюминия читаем здесь).

После сварки бронзовые детали подвергаем отжигу при 750°С и последующему охлаждению в воде. Проковке после сварки подвергают только прокатную бронзу, но не литую.

suvorov-castom.ru

Сварка латуни и бронзы

Сваривание латуни затруднено тем, что при ее подогреве и расплавлении происходит испарение цинка, который является основной составной частью латуни. Из-за потерь цинка в своем составе, латунь будет терять свои свойства и ее качество значительно снизится. Также при испарении цинка выделяются вредные для здоровья человека пары и газы вместе с его окислами.

Если требуется сварить латунь небольшой толщины, то используют графитизированные электроды. Для того чтобы уменьшить выгорание цинка, поддерживается короткая дуга, а острый конец сварочного электрода погружается в сварочную ванну в расплавленный металл. Благодаря этому дуга горит в газовом пузыре из паров цинка и выгорание данного металла снижается.

Сваривание производится постоянным током обратной полярности без применения присадочного материала. Если толщина свариваемого металла составляет от 3 до 16 миллиметров, то следует делать одностороннюю разделку под углом 70 градусов, а если толщина металла больше 16 миллиметров, то нужно производить криволинейную разделку, а притупление составляет 1,5 – 2 миллиметра.

Латунь при толщине более 10 миллиметров следует подогревать перед свариванием до температуры 300 – 350 градусов по Цельсию. Сваривание производится на прокладках, которые предохраняют металл от прожогов, а также с присадочным материалом, которым служит проволока ЛК80-3. Диаметр проволоки для сваривания должен составлять 6 – 8 миллиметров, а сама проволока должна быть покрыта флюсом.

Сваривание латуни и бронзы производят и покрытыми электродами. Стержень таких электродов состоит из бронзы, а их марка – БрКМц-3-1. Сваривание производится с использованием короткой дуги без колебаний конца сварочного электрода с применением постоянного тока обратной полярности. Под сварочный стык укладывается прокаленная асбестовая прокладка. Если толщина латуни составляет до 4 миллиметров, то сваривание производится без разделки кромок, если же толщина металла от 4 до 10 миллиметров, то производится односторонняя разделка кромок, если толщина латуни составляет более 10 миллиметров, то следует делать двухстороннюю разделку кромок. Предварительный подогрев металла перед свариванием применяется при толщине более 10 миллиметров.

С помощью покрытых электродов свариваются дефекты литья и соединения из простых цинковых латуней. Для сваривания латуни с более сложным составом используется электрод со стержнем из того же металла, что и основной свариваемый металл.

Латунь и бронзу можно сваривать с использованием такого способа сваривания, как среда аргона. В данной среде сваривание производится с использованием вольфрамовых электродов. Присадочным материалом в данном случае являются бронзовые прутки БрКМц-3-1. При сваривании сложных сплавов латуни, используется присадочная проволока из того же металла, что и сам свариваемый металл. Подготовка соединений к свариванию и процесс разделки кромок аналогичны к свариванию покрытыми электродами.

3g-svarka.ru

Сварка латуни в домашних условиях

При обработке цветных металлов часто возникают трудности, так как при высоких температурах их физические свойства изменяются. Особого внимания заслуживает сварка латуни, при которой происходит активное испарение цинка. Несмотря на имеющиеся сложности, с данным сплавом вполне реально работать и в бытовых условиях.

Основные свойства материала и получение

Прежде чем будет подробно рассмотрена сварка латуни, необходимо ознакомиться с характеристиками самого материала. В состав сплава входят два базовых металла – медь и цинк. Содержание последнего из них может варьироваться в пределах 5-45 процентов. Его вводят не только для улучшения физических свойств, но и для удешевления конечного продукта.

Из латуни изготавливается большое количество изделий. К таковым относятся всевозможные втулки, переходники, трубы и различные элементы декора. При их производстве могут добавляться легирующие элементы, влияющие на качественные характеристики:

олово позволяет повысить показатели устойчивости к коррозии:
алюминий в какой-то мере уменьшает летучесть цинка;
кремний улучшает свариваемость при небольшой потере прочности;
свинец дает возможность получать менее твердые изделия для удобной обработки методом разрезания.

В качестве исходного сырья для изготовления сплава выступают цинковые и медные заготовки, а также некоторые виды других металлов. В отдельных случаях могут применяться отходы собственного производства. Плавка осуществляется в помещениях с вытяжной вентиляцией посредством индукционных печей.

Сложности при создании неразъемных соединений

Чтобы сварка латуни в домашних условиях была выполнена качественно и безопасно, необходимо знать о проблемных моментах. Неразъемные соединения, полученные путем местного нагрева, будут надежными только при соблюдении особых требований. В ходе работ нельзя забывать о мерах безопасности, так как при термическом воздействии выделяются опасные испарения.

Основная проблема кроется в активном выгорании цинка, что связано с его невысокой температурой плавления (всего 419 градусов). Большая часть вещества при выполнении работ улетучивается. Некоторая часть при этом вступает во взаимодействие с кислородом, образуя белый порошок, который впоследствии покрывает участки рядом со швом.

Меры предосторожности при осуществлении работ

Самостоятельная сварка латуни не должна привести к формированию опасных условий для человеческого организма. В связи с повышенной активностью выделения летучих соединений следует при работах применять респираторы. Даже при использовании специальных технологических приемов выгорание цинка колеблется в диапазоне от 25 до 30 процентов.

Не допускается осуществлять сварочные мероприятия рядом с материалами и веществами, воспламеняющимися очень быстро. В непосредственной близости от рабочего места не должно быть бензина, деревянной стружки, пакли или газовых баллонов. Обязательным условием является наличие вентиляции в помещении.

Мероприятия по подготовке элементов

Когда осуществляется сварка латуни небольшой толщины, выполнять предварительный подогрев нет необходимости. При соединении массивных элементов рекомендуется производить местную термическую обработку. Подготовка кромок может не выполняться для изделий толщиной 1,5-6 мм.

Если элементы имеют большее сечение, то в любом случае потребуется V-образная разделка швов. Она отличается простотой, но не является оптимальной. Лучше всего осуществлять X-образную разделку, при которой угол раскрытия составит 30-45 градусов с каждой стороны.

Виды и сравнение применяемых технологий

Во многих случаях производится сварка латуни аргоном. Технология соединения частей в инертной среде считается наиболее перспективной, так как позволяет добиться высокой скорости проведения работ. Из других преимуществ данного варианта следует выделить:

возможность получения швов с четкой геометрией и чистотой;
однородность структуры в местах неразъемных соединений;
надежность стыков;
экономичность из-за применения недорогих вольфрамовых электродов.

Другой технологией является газовая сварка. Она не предполагает использование источника электрической энергии, что в некоторых случаях очень оправдано. При ее применении можно в достаточно широких пределах регулировать мощность выходящего пламени. При правильном подборе присадочных материалов образуются высококачественные швы.

Сварка латуни аргоном: описание процесса

Среда из защитных газов предоставляет возможность несколько сгладить негативные эффекты. Сварка бронзы и латуни при таком варианте проходит с использованием постоянного тока, имеющего прямую полярность. В связи с большой долей вероятности прожога рекомендуется обрабатывать место стыковки посредством длинной дуги.

Электрод вставляется в горелку, представляющую собой токопроводящий механизм. После этого осуществляется включение агрегата. Сама операция сопровождается повышенным треском, который появляется из-за выделения цинковых паров. Присадочная проволока внедряется внутрь шва вручную.

Части совмещаются отдельными валиками, а не по технологии сплошной варки. При заделывании кратера желательно немного снизить напряжение дуги. На завершающей стадии ее нужно убрать в сторону. Рабочее напряжение должно уменьшаться не сразу, а постепенно.

Использование газового оборудования

В зонах с отсутствием электрического источника электродуговая технология не может быть применена. Однако в этом случае вполне допустима газовая сварка латуни. При ее использовании получаются прочные соединения, однако для работ требуются довольно опасные вещества, которые совместно с кислородом образуют взрывные смеси.

При работах избежать чрезмерного испарения цинка удается путем применения окислительного пламени в рабочей горелке. Кислорода должно быть гораздо больше, чем водорода. При обработке стыка на поверхности появляется оксидная пленка, позволяющая в некоторой степени защитить окружающее пространство от выделений цинка.

При сварке присадочную проволоку рекомендуется размещать под углом от 15 до 30 градусов к боковым кромкам. Следует избегать поперечных колебаний при осуществлении операции. Горелка должна находиться под углом от 70 до 80 градусов к заготовке.

Присадочный материал укладывается над расплавленной ванной непосредственно в пламя горелки. Нельзя погружать используемый пруток во внутреннюю часть шва. При проходке желательно придерживаться определенной скорости. Обычно она составляет 15-25 см в минуту.

Если соединяются заготовки большой толщины, то их следует располагать под углом от 10 до 15 градусов к горизонту. Сварка при этом осуществляется на подъем. Как правило, потолочные швы в таком случае не выполняются, так как материал является жидкотекучим.

Сварка с другими металлами и сплавами

Иногда требуется соединить латунь с другими разнородными материалами. В этом случае необходимо знать об особенностях проведения подобных работ. При совмещении со сталью могут возникать некоторые трудности, что связано с различными физико-химическими характеристиками двух сплавов.

Распространенным дефектом при сварке считается появление трещин на стальной поверхности непосредственно под слоем латуни. Для снижения риска образования подобных изъянов рекомендуется использовать никелевый сплав. Лучше всего подходит аргонодуговая технология, выполняемая при помощи вольфрамовых электродов.

Совмещение титана с медными сплавами может приводить к образованию хрупких химических связей. Лучший эффект достигается при применении промежуточных вставок. Они изготавливаются из титанового сплава, легированного ниобием или молибденом. В отдельных случаях допускается использование комбинированных сплавов.

По физическим свойствам ниобий во многом схож с титаном, поэтому он удовлетворительно сваривается с латунью. Однако операция должна проводиться в инертной среде. Часто используются специальные камеры, в которой атмосфера полностью контролируется.

Завершающая часть

Следует отметить, что технология сварки латуни имеет свои особенности, которые должны учитываться при создании неразъемных соединений в домашних условиях без привлечения специалистов. При изучении всех тонкостей процесса вполне реально добиться качественного соединения заготовок. Что касается выбора методики, то она в большей степени зависит от наличия конкретного оборудования и условий проведения работ.

fb.ru

Сварка латуни в гаражных условиях. Сведения о сварке латуни

Латунь – это сплав меди с цинком, в незначительном количестве могут присутствовать другие легирующие элементы. И поскольку цинк металл легкоплавкий, температура его плавления в чистом виде 400 оС с «хвостиком», поэтому сварка латуни – занятие неприятное и небезвредное.

Цинк сгорает с выделением гари и неприятного запаха. Для проведения работ нужно обязательно обзавестись респиратором, который вряд ли защитит вас от вредных выделений полностью, но это все-таки лучше, чем совсем без него. Как бы то ни было, для разовой работы респиратора будет вполне достаточно. Цинк находится с медью в связанном на молекулярном уровне состоянии, что приводит к снижению температуры плавления латуни в два раза, если сравнивать с чистой медью. Латунь плавится при температуре около 900 оС.

В связи с вышесказанным, резонно сделать вывод, что латунь все же лучше паять. Пайка лучше всего протекает, когда в руке твердосплавный припой, но с температурой плавления все же более низкой, чем у латуни. Лучше всего подходят медно-фосфорные припои. Оксидная пленка на поверхности цветного металла препятствует смачиванию, растеканию и схватыванию припоя с поверхностью детали, поэтому применяют флюсы, которые окислы снимают. Наиболее известный флюс, о котором все слышали, кто занимается сварочными или паяльными работами, это бура. Ее всегда можно приобрести в ближайшем магазине, и она будет полезна не только для пайки латуни, но и вообще всех медных сплавов, а также стали, чугуна. Есть и специальный флюс, который поможет при работе с латунными изделиями – ПВ209, его чаще используют на производстве.

По некоторым причинам пайка меди все же заменяется сваркой. Какие это могут быть причины?

Первая, встречаются люди, которые с недоверием относятся к пайке. В некоторых случаях они могут оказаться действительно правы, особенно если деталь будет в работе испытывать какие-то серьезные нагрузки, которые будут ее крутить, изгибать и всячески испытывать эту деталь на прочность. Пайка медно-фосфорными припоями дает отличную прочность паяного соединения, более дорогостоящие серебряные припои – еще более высокую (соответствующие значения «сигмы временного» — временного сопротивления разрыву и других характеристик вы можете найти в интернете), однако пайка никогда по прочности не сравнится со сваркой. Последняя дает наиболее высокие прочностные характеристики.
Вторая причина – возможные требования заказчика к однородности основного металла и шовного по цвету. При пайке определенно будут более выражены цветовые различия, так как не образуется сварочная ванна и не происходит перемешивания металлов. Возможны отличия и при сварке, но все же они минимальны, либо же вообще отсутствует (зависит от технологии сварки и применяемых присадочных материалов).
Третья причина и вовсе прозвучит банально – варят, потому что нет возможности паять, так как из оборудования есть в наличие только сварочный аппарат.

Нужно еще отметить, что латунь варится большинством из известных способов сварки:

Из специальных способов сварки можно отметить лазерную и ультразвуковую.

Если говорить об основных сварочных методах, которые используются не только на производстве, но и в гараже нашими кулибиными… Проще всего латунь варится ацетилено-кислородным пламенем. При работе с ТИГом латунь сильно шипит, так как стремительно разогревается до температуры своего кипения, а сам процесс описывают, как достаточно сложный. Не всем удается с помощью ТИГа получить какой-то приемлемый результат, но при соблюдении технологии и приобретении необходимых навыков, освоить ТИГ латуни все же возможно. При этом качество швов получается высоким. И самый интересный случай – это, конечно, сварка с помощью электродов. Рекомендуют использовать электроды со стержнем из латуни ЛК80-3, ЛМц59-02 или бронзы КМц3-1 (международное наименование CuSi3). Только забыли написать, где взять такие электроды? Вряд ли они продаются в ближайшем магазине! Выход видится в сварке графитовым электродом.

Во всех случаях, теория гласит, что чем больше в присадочном прутке легирующих элементов, которые являются раскислителями, тем лучше. Раскислителями являются, например, такие элементы, как кремний или марганец. Они связывают свободный кислород в расплаве и выводят его на его поверхность в виде шлака. Таким образом, вредная составляющая выводится из металла и в результате снижается количество дефектов – отсутствует пористость или же она сведена к минимум – единичные поры, раковины. Насколько раскислители, которые находятся в сварочной проволоке, влияют на качество шва (латунь) в плане его бездефектности на практике – трудно сказать. Например, при наплавке меди М1 прутком М1 на электротехническую сталь типа 10895 или 10864,10865 ацетилено-кислородной или кислородно-пропановой горелкой наблюдается серьезная пористость наплавленного слоя – частные цепочки пор. Причем тем больше пористость, чем выше интенсивность пламени, его скорость. Дефекты наплавки (или шва) скорее появляются из-за того, что расплавленный металл «обдувается» скоростным пламенем и наличие или отсутствие раскислителей в составе присадки здесь вряд ли что-то может изменить в лучшую сторону. Кардинально ситуацию меняет, например, сварка в аргоне – здесь аргон подается с меньшей скоростью и образует как бы облако газа вокруг сварочной ванны. В результате наплавленный слой практически не имеет пор.

Латунь – это не медь, а сплав на ее основе. Однако, как нам кажется, здесь можно провести определенные параллели. Часто принимается за абсолютную действительность теоретические сведения, которые были выведены в свое время высоколобыми учеными, но имеют к реальности отдаленное отношение. Но вернемся к сварке латуни…

Так как ацетилен наиболее подходящий для сварки латуни метод, остановимся на нем более подробно.

Сварка латуни ацетиленом в домашних условиях

Понадобится флюс бура – белый порошок, который выглядит как соль. Продается он по килограммам в полиэтиленовых пакетах. Проволока латунная, реализуется в прутках. Стоимость проволоки высокая, но если варить время от времени по хозяйственным нуждам, небольшой связки прутков хватит на долгое время.

Технология сварки

Если нужно проварить толстостенные детали, нужно делать разделку. Она может быть У-образная; Х- образная, или самая обычная с углом раскрытия 45 оС. Если детали тонкостенные, разделка не требуется, необходимый провар и так будет обеспечен. Для сварки можно использовать как ацетилен, так и пропан, так как для плавления латуни большой температуры не требуется. Единственное что, массивные латунные изделия, если такие найдутся в хозяйстве, пропаном греть придется дольше.

Мундштук – насадка на горелку выбирается самый маленький (№1). Пламя должно быть небольшим. Пламя настраивается так же, как на сварку черного металла, только немного мягче.

Для начала нагревается латунное изделие. Если детали имеют тонкие стенки, нужно контролировать процесс так, чтобы металл не провалился, это может произойти, если его сильно прогреть. Нагреваем деталь не докрасна (хотя она и не греется до такого цвета). Затем пруток окунается в флюс и подается к соединению. Капля «падает» с прутка, попадает на соединение и эту каплю необходимо «размазать» небольшими колебательными движениями горелки. И так постепенно продвигаетесь вперед.

Контролируйте визуально отсутствие пор. Если появились – значит мало флюса. Добавили флюс – и пора заплавляется. Процесс сварки латуни ацетиленом сильно не отличается от сварки углеродистых сталей.

Читайте статью «Выбор присадочного прутка и особенности аргонодуговой сварки (TIG) черной стали, нержавейки, алюминия, меди и ее сплавов, магния»

svarka-master.ru

Сварка латуни, меди, бронзы, сварка цветных металлов

Сварка цветных металлов

Сварка меди имеет свои отличия, так как ее теплопроводность в шесть раз выше, чем у железа и других металлов. Медь становится хрупкой при температуре 500–600°C, а при 700-800°C ее прочность снижается настолько, что даже при легких ударах появляются трещины.

Температура плавления меди составляет 1083°С. На показатель свариваемости меди влияет наличие в ней тех или иных примесей – мышьяка, сурьмы, свинца, висмута и т.д. Наилучшая свариваемость – у чистой электролитической меди.

Выделяющиеся при охлаждении металла пузырьки углекислого газа и водяных паров в меди не растворяются. Поэтому за счет создания большого внутреннего давления в меди и образуются мелкие трещинки. Это явление принято называть водородной болезнью меди.

Сварка меди, особенности

Наносимые на присадочные прутки и разделку шва флюсы используют с целью улучшения процесса сварки и предохранения металла от окисления. По составу флюсы делятся следующим образом:

68% прокаленной буры, по 15% кислого фосфорнокислого натрия и кремниевой кислоты, 2% древесного угля.
0% прокаленной буры, по 15% кислого фосфорнокислого натрия и кремниевой кислоты, 20% древесного угля.
Прокаленная бура, в которую добавлено 4-6% металлического магния.

При толщине листа не больше 4 мм можно производить сварку без присадочного металла. Если же толщина превышает 4 мм, необходим скос кромок под углом 35-45°. Для предупреждения протекания жидкого горячего металла шва необходимо обеспечить минимальный зазор сборки под сварку, который может достигать 0,5 мм. По концам шва необходимо сделать формовку. Сварка меди должна проводиться исключительно в нижнем положении, углы наклона газовой горелки должны быть минимальны.

В процессе сварки меди следует применять керамические, асбестовые или графитовые подкладки.

Как готовить флюс

Основой флюса служит бура, увеличивающая газовую проникаемость сварного шва. Для прокалки буры требуется проделать несколько манипуляций:

Наполнить тигель из фарфора или шамота бурой до 1/3 и поместить его в нагретую до 400-500°C печь. Бура прокалится только после того, как выпучится и осядет на дно тигля.
Из полученной массы необходимо сделать порошок и переложить его в герметичную посуду.

Процесс сварки меди

После сбора соединения для сварки требуется зачистить кромки от ржавчины, окалины и различных загрязнений, при этом ширина должна быть равна 30 мм от центра разделки. В присадочной проволоке из меди должно содержаться до 0,2% фосфорной массы. Диаметр проволоки зависит от толщины листа свариваемого металла и может находиться в пределах 50-75%.

Затем подготавливается прокаленная бура. На источнике питания устанавливается режим 4 или 5, напряжение на горелке должно составлять 160-180В. Сварку меди осуществляют на подъем без перерывов за один проход. Угол наклона горелки к изделию должен составлять 40-50°, присадочной проволоки – 30-40°. Расстояние от свариваемой поверхности до сопла не должно превышать 4-8 мм.

Флюс вводится непосредственно в место сварки с помощью ложки или совка. Концом присадочной проволоки необходимо периодически добавлять флюс либо заранее нанести его в виде пасты. Остатки флюса удаляются путем промывания 2% раствором серной или азотной кислоты.

Чтобы улучшить механические свойства изделия, следует проковать металл шва, когда он остынет. Если толщина листа металла превышает 4 мм, его следует проковывать в нагретом состоянии (температура до 500-600°C). Если требуется получить изделие с большей степенью вязкости металла шва и зоны возле него изделие нужно нагреть до 500-600°C и сразу же охладить в воде.

Сварка латуни

Латунь – это сплав меди и цинка. Процесс сварки происходит так же, как в случае с медью. Однако при сварке латуни могут возникнуть некоторые затруднения – например, цинк закипает и начинает интенсивно испаряться, образуя при этом ядовитые оксиды.

При сварке латуни используют присадочные латунные прутки марки ЛМц58-2 (можно брать прутки из латуни марки ЛК с содержанием кремния). Флюсом служит прокаленная бура.

Ход проведения работ

Сначала необходимо зачистить свариваемые кромки до появления металлического блеска. Для удаления оксидов используется 10% водный раствор азотной кислоты, после чего металл промывают горячей водой и насухо вытирают.

Угол наклона газовой горелки должен составлять 70-80°, присадочного прутка – 80° по отношению к соплу горелки. Латунь сваривают быстро, в один проход и без перерывов, иначе может начаться интенсивное окисление. Расстояние от свариваемого изделия до сопла горелки должно составлять 7-10 мм.

После окончания сварки шов необходимо проковать. При содержании меди более 60%, проковка осуществляется в охлажденном состоянии. Если содержание меди составляет менее 60%, проковка происходит при температуре 600-650°C, после чего изделие охлаждают.

В процессе сварки рекомендуется использовать латунную кремнистую проволоку ЛК-62-05 (ЛО-60-1). Для расчета ее диаметра применяется формула: 0=(S-M) mm, где S обозначает толщину свариваемого шва.

Сварка бронзы

У сварки бронзы также есть свои отличительные черты. Бронза представляет собой сплав меди с оловом, свинцом, цинком, марганцем, алюминием и кремнием. За счет различных примесей, выгорающих при сварке, после ее окончания на поверхности металла появляется пористый шов.

Подготовка свариваемых кромок происходит так же, как при сварке меди. Сварку следует осуществлять довольно быстро, без перерывов и за один проход.

Сварка бронзы бывает следующих видов:

Сварка с доминирующим оловянным составом производится с применением присадочных прутков БрОЦ4-3 и БрОФ6.5-0,15. В качестве флюса берется прокаленная бура.
Сварка с доминирующим алюминиевым составом производится с применением присадочных прутков БрАЖМцЮ-3-1,5. В состав флюса входит по 20% хлористого натрия и хлористого бария, 12-16% фтористого натрия, остальная часть – хлористый калий.
Сварка с доминирующим свинцовым составом производится с применением присадочных прутков из особого сплава: 21% свинца, 1,5% цинка, 8% олова, остальная часть – медь.

Когда осуществляется сварка специальных бронз, следует использовать прутки, состав которых близок к свариваемым деталям.

weldingprof.ru

Сварка латуни и бронзы

Сварка латуни Латунь это сплав цинка и меди. Цинк в сплаве составляет до 55 процентов. В некоторых случаях латунь содержит также легирующие добавки в виде никеля, свинца и олово. Состав латуни подразумевает сложности при сварке. Главные проблемы при сварочном процессе для латуни - выгорание цинка и поглощение газов плавленным металлом. В результате таких происходящих изменений в соединении образуются поры и снижается механическая прочность. Кроме того, если сплав латуни содержит более 20 процентов цинка, такой материал может растрескиваться после деформации и остывания. В этих случаях применяют особые способы устранения дефектов. При этом в каждом случае дефект устраняется особым способом. Методов устранения дефектов много, так как каждый сварочный процесс имеет свои особенности. - для предотвращения трещин следует проводить многослойную сварку ступенчатой и обратноступенчатой методикой. Легирование сварного шва проводится бором и кремнием с соответствующими присадками. После сварки изделие должно быть подвергнуто отжигу при 270-300 градусов Цельсия. В результате такого сварочного процесса снижается ломкость металла, снимаются остаточные напряжения и латунь предохраняется от растекания коррозии. - для предотвращения выгорания цинка при сварке требуется включать присадочные проволоки ЛК и ЛКБО с содержанием бора и кремния. Сварка должна выполняться окислительным пламенем с кислородом и ацетиленом в пропорции 1,3 или 1,4 к одному. Кроме того, следует дополнительно использовать флюсы из бористых соединений с кремнием, оловом и алюминием. Нагрев металла должен проводиться не самим ядром пламени, а с дистанции около 10 см от сварочной ванны. В результате такого процесса поверхность ванны бывает покрыта пленкой шлака, предотвращающей испарение цинка. В то же время такая пленка не препятствует выделению газов. Кроме того, такой подход снижает перегрев шва, снижая угар цинка. - присадки и флюсы из бористых соединений и сварка окислительным пламенем также предотвращают образование пор. В этом случае избыточный кислород после испарения с поверхности сплава водорода и других газов связывает свободный водород из пламени и уплотняет сварной шов.

Кроме того, в отношении безопасности, следует также отметить, что процесс сварки латуни является чрезвычайно вредным для человека, в первую очередь из-за ядовитых паров цинка, поэтому необходимо использовать специальные средства защиты органов дыхания. Для сварки латунного сплава в мастерских следует использовать специально отведенные помещения. Все вышесказанное говорит о том, что сварка латуни является сложным процессом.

Сварка бронзы Бронза является достаточно распространенным металлом, поэтому процесс сварки бронзы всегда актуален. Сварка может понадобиться при ремонте изделия, исправлении дефектов, а также при наплавке и обработке механическим способом. Сварку бронзы необходимо проводить только после предварительного нагрева до температуры 400-600 градусов Цельсия. Повышение температуры значительно снижает прочность металла, которая затем после охлаждения восстанавливается. Поэтому наиболее важным при сварке бронзы является отсутствие механических повреждений при колебаниях и ударах. С этой целью изделие следует надежно закрепить и только после этого проводить сварочные работы. После процесса сварки необходимо обработать металл при температуре 400 градусов Цельсия в течение четырех часов. Затем бронзу закаляют уже в охлажденном состоянии, что значительно повышает ее плотность и увеличивает прочность изделия.

Процесс сварки бронзы достаточно трудоемкий, поэтому его необходимо проводить в сварочных мастерских. Работу должен вести только высококвалифицированный специалист, имеющий опыт и знающий особенности сварки бронзовых изделий.